სსიპ - ფერდინანდ თავაძის მეტალურგიისა და მასალათმცოდნეობის ინსტიტუტი
LEPL - FERDINAND TAVADZE METALLURGY AND MATERIALS SCIENCE INSTITUTE
ინსტიტუტი დღეს

ამჟამად ინსტიტუტის პრიორიტეტებია: ბუნებრივი რესურსების რაციონალურად გამოყენება, ახალი არაორგანული მასალების მიღება-დამუშავება და წარმოების ნარჩენების უტილიზაცია-რეციკლირების ეკოლოგიურად უსაფრთხო ტექნოლოგიების დამუშავება. შესაბამისად ინსტიტუტის მაპროფილებელი მიმართლებებია: არაორგანული მასალათმცოდნეობა და მეტალურგია. ინსტიტუტი ამავდროულად, ამ მიმართულებებით ეწევა საექსპერტო სამუშაოებს.

 

ქვემოთ უფრო დეტალურად განვიხილავთ იმ მეცნიერულ მიმართულებებს, რომლებიც ამჟამად ინტენსიურად ვითარდება და ინსტიტუტის სასიცოცხლო პოტენციალს წარმოადგენს. ეს მიმართულებები მეცნიერებატევად სფეროს განეკუთვნება, ფაქიზ მიდგომას საჭიროებს და ქვეყნისთვის უმნიშვნელოვანეს პრობლემათა გადაწყვეტას შეუწყობს ხელს, მათ შორის თავდაცვისა და უსაფრთხოების სფეროშიც.

 

არაორგანული მასალათმცოდნეობა

როცა ჩვენ ვსაუბრობთ ახალ არაორგანულ მასალებზე, უპირველესად ვგულისხმობთ “ღირებულება-ეფექტურობის” კრიტერიუმით დაბალანსებული ისეთი სპეციალური მასალების მიღებას, რომლებიც საქართველოში არ იწარმოება, ხოლო საერთაშორისო ბაზარზე მათი შესყიდვა დიდ ხარჯებთანაა დაკავშირებული. გარდა ამისა, ხშირად ასეთი მასალების სტრატეგიული მნიშვნელობის გამო, ისინი, როგორც წესი, ვაჭრობის ობიექტს არ წარმოადგენენ. ამიტომ, სახელმწიფოებრივი ინტერესებიდან გამომდინარე, ვალდებული ვართ, რომ ქვეყნისათვის საჭირო რაოდენობის სპეციალური დანიშნულების მასალები თავადვე, ადგილზე ვაწარმოოთ ინსტიტუტში შემუშავებული ტექნოლოგიების გამოყენებით. ამ მიმართულებით ძირითადი აქცენტი გაკეთებულია სპეციალური თვისებების მქონე ფოლადებისა და ლითონ-კერამიკული მასალების მიღებაზე. პირველი მიმართულებით გამოვყოფდით სალულე, საჯავშნე, ცვეთამედეგი, კოროზიამედეგი და სხვა სპეციალური დანიშნულების ფოლადების კლასს. სალულე და საჯავშნე ფოლადების მნიშვნელობა ცხადია და განმარტებას არ საჭიროებს. სხვა ტიპის სპეციალური ფოლადების საჭიროებას კი ამგვარად განვმარტავთ: ცვეთამედეგი ფოლადებისაგან დამზადებული ნაკეთობები ფართოდ გამოიყენება როგორც სამოქალაქო (სამთო-მომპოვებელი მრეწველობა, საგზაო მშენებლობა, მიწის დამუშავება და სხვ.), ასევე სამხედრო საქმეშიც ხახუნზე და დარტყმით _ დინამიკურ ზემოქმედებაზე მომუშავე კვანძებში (მუხლუხას სექცია, მილისა, თითა, ვარსკვლავა და სხვა).

 

ინსტიტუტში დამუშავებულია ახალი, ნანოოქსიდური ლიგატურით მოდიფიცირებული ცვეთამედეგი ფოლადის მიღების ორიგინალური მეთოდი. არსებულ ფოლადებთან შედარებით ახალი ფოლადის სიმტკიცის, პლასტიკურობისა და დარტყმითი სიბლანტის მახასიათებლები 30%-მდე, ხოლო ცვეთამედეგობა (მშრალი ხახუნის პირობებში) 25%-მდე იზრდება.

 

კოროზიის კვლევა

არანაკლებ მნიშვნელოვანია ახალი კოროზიამედეგი, მხურვალმტკიცე, მხურვალმედეგი, კრიოგენულ ტემპერატურაზე მომუშავე შენადნობებისა და სპეციალური დანიშნულების მასალების შექმნა.

 

აქტიური გარემოს ზემოქმედება საგრძნობლად ამცირებს მანქანებისა და მოწყობილობების ექსპლუატაციის ხანგამძლეობას. კოროზიის წინააღმდეგ ბრძოლას ართულებს მოვლენის გამომწვევ მიზეზ-შედეგობრივი კავშირების მრავალფეროვნება. კოროზია, ეს ლითონის "მეტასტაზი", შეიძლება იყოს თანაბარი და არათანაბარი, წყლულოვანი და წერტილოვანი, კრისტალთშორისი და ტრანსკრისტალური. ორი უკანასკნელი თითქმის არ ტოვებს კვალს ლითონის ზედაპირზე, მაგრამ შეიძლება იყოს გამჭოლი, გამოიწვიოს სიმტკიცის სრული დაკარგვა, კონსტრუქციის რღვევა და სხვა.

 

ინსტიტუტის შესაბამისმა ქვეგანაყოფმა "ტოტალური ბრძოლა" გამოუცხადა კოროზიას. ინსტიტუტის თანამშრომლები სისტემატურად იკვლევენ კოროზიით დაზიანებულ კერებს თბილისის მეტროპოლიტენში, გეოთერმულ ობიექტებზე, მშენებლობის პროცესში და ა.შ. ინსტიტუტის მეცნიერულ ნაშრომთა დიდი ნაწილი (სამასამდე სამუშაო, მათ შორის 6 მონოგრაფია) ეხება შენადნობთა კოროზიის თეორიის საკითხებს და ლითონების კოროზიისაგან დაცვას. ამ კონტექსტში დიდი პერსპექტივა გვესახება ბათუმის კოროზიის სადგურის აღორძინების თვალსაზრისით. სპეციალისტების აზრით ბათუმი თავისი კლიმატური პირობებით უნიკალურია ბუნებრივ პირობებში კოროზიული გამოცდების ჩასატარებლად. 1960 წელს სწორედ აქ დაფუძნდა კოროზიული კვლევების კერა _ მეტალურგიის ინსტიტუტის ბათუმის კოროზიის ლაბორატორია. მალე იგი მოწინავედ იქცა, რადგან აქ სრულდებოდა არა მარტო საბჭოთა კავშირის, არამედ პოლონეთის, აღმოსავლეთ გერმანიის, ჩეხეთის და სხვა სოციალისტური ქვეყნების დაკვეთები СЭВ-ის (Совет Экономической Взаимопомощи, ანუ ურთიერთდახმარების ეკონომიკური საბჭო) პროგრამით.

 

ბათუმის კოროზიის სადგური

 

ზღვის წყალსა და ატმოსფერულ პირობებში გამოცდას გადიოდა სხვადასხვა მასალები, სამხედრო და სამოქალაქო დანიშნულების მანქანა-მექანიზმების კვანძები, აგრეგატები და სხვ. აქვე მუშავდებოდა ანტიკოროზიული საშუალებები და მცურავი ტექნიკის გარეშემოზრდის გაუვნებელყოფის მეთოდები. საბედნიეროდ, თავდაცვის სამინისტრომ გაითვალისწინა ამ მეცნიერული მიმართულების აღორძინების აუცილებლობა და ინსტიტუტს ბათუმის გარეუბანში გამოუყო ტერიტორია (2,2 ჰა). იქ უკვე დამონტაჟებულია სტენდების ნაწილი და მიმდინარეობს ინტენსიური მუშაობა. მაგრამ ჯერ კიდევ ბევრია გასაკეთებელი იმისათვის რომ მან დაიბრუნოს საერთაშორისო მნიშვნელობის სტატუსი და ქვეყნის სერიოზული შემოსავლების წყაროდ იქცეს. კოროზიის სადგურის სპეციფიკურობის გათვალისწინებით, 2014 წელს მას ბათუმის კოროზიული კვლევების სასტენდო პოლიგონი ეწოდა.

 

ლითონკერამიკული კომპოზიციები

არაორგანული მასალების სპეციფიკურ ჯგუფში ერთიანდება ლითონ-კერამიკული კომპოზიციები. აქვე ხაზგასმით ავღნიშნავთ, რომ მანქანათმშენებლობის თვალსაზრისით იდეალურია ისეთი მასალა, რომელიც მაღალ სიმტკიცესთან ერთად პლასტიკურიც იქნება. ასეთი მასალა იქმნება ხელოვნურად, სასურველი პლასტიკურობის მქონე ლითონური ფხვნილისა და განსხვავებული ბუნების მქონე სალი მასალის (ჟანგეული, ბორიდი, კარბიდი, ნიტრიდი, ინტერმეტალიდი და სხვა) ულტრადისპერსული ფხვნილების ნარევის მაღალ ტემპერატურაზე შეცხობით.

 

კომპოზიციური მასალების თავისებურებამ განსაზღვრა მათი ფართო გამოყენების მიზანშეწონილობა მხურვალმტკიცე, კოროზიამედეგი, ანტიფრიქციული, ცვეთამედეგი და სხვა სპეციალური თვისებების მქონე ნაკეთობების შესაქმნელად. არსებობს ამგვარი მასალების მიღების რამოდენიმე ტექნოლოგია. მათგან უძველესია ფხვნილთა მეტალურგიის მეთოდი, რომელიც დაფუძნებულია შესაბამის ლითონისა და არალითონური ფხვნილების ნარევის მაღალტემპერატურულ შეცხობაზე.

 

 დალი ცაბაძე, იური ქართველიშვილი, ვალენტინ კუდრიავცევი, ლია კობახიძე, გურამ ჯაფარიძე, ჯონი ბარძიმაშვილი, ნაირა კაპანაძე

 

ი.ქართველიშვილის ხელმძღვანელობით იმთავითვე ინტენსიურად მუშაობდნენ ფხვნილთა მეტალურგიის ახალი, ინოვაციური ტექნოლოგიების გამოყენებით სპეციალური მასალების მიღებაზე. კერძოდ, დამუშავდა:

  • ქლორიდ-ოქსიდური კაზმიდან ლითონთერმული აღდგენით ფხვნილების მიღების ტექნოლოგია (ი.ქართველიშვილი, ზ.მირიჯანაშვილი, ვ.ღარიბაშვილი);
  • ფხვნილების მიღება ლითონთა მარილებისა და თხიერი ნახშირწყალბადების მოლეკულური ან იონური ხსნარების ინჟექციით, სელექციური აღდგენისა და კარბიდიზაციის პროცესების ერთდროულად განხორციელების პირობებში (ა.მიქელაძე, ლ.რუხაძე, ა.კანდელაკი).

ეს პროცესები დაფუძნებულია ძირითადად ლითონთა ქლორიდების გამოყენებაზე. აღნიშნულიდან გამომდინარე კონსტრუირებულ იქნა უწყვეტი მოქმედების ახალი ტიპის ქლორატორი, რომელიც დამზადდა გრაფიტისაგან (ანოდური მასა). არასტანდარტული ქლორატორი და მისი ძირითადი კვანძების კონსტრუქცია უზრუნველყოფს ქლორირების პროცესის ჰერმეტულობას, მიღებული პროდუქტების - გამდნარი და აქროლადი ქლორიდების სელექციურ განცალკევებას და მათი სუფთა სახით მიღებას.

 

ამ ტექნოლოგიებით მიიღება ულტრა და ნანოგანზომილების კომპოზიციური ფხვნილები: NiCo-La2O3, FeNi-ZrO2/Y2O3, WC-Co, TiC-WC-Co-Ni, WC-FeNi, NiCo-La2O3, FeNi-ZrO2/Y2O3, WC-Co, TiC-WC-Co-Ni, WC-FeNi და სხვა.

 

უთუოდ აღსაღნიშნია, რომ ამ ტექნოლოგიების გამოყენებით შესაძლებელია ისეთი უნიკალური თვისებების და შედგენილობის ფხვნილების მიღება, რომელთა მიღებაც პრაქტიკულად შეუძლებელია ამჟამად ცნობილი სხვა ტექნოლოგიების მეშვეობით.

 

არასტანდარტული ახალი ტიპის კონსტრუქციის ქლორატორის სქემა 1-2 კაზმის ჩასატვირთი ბუნკერები; 3 - ქლორატორის თაღი; 4 - ქლორატორის ქვედი; 5 - ანოდური მასის ფილტრი; 6 - თერმოწყვილი; 7 - კოლექტორი; 8 - კონდენსატორი; 9 - ჩამკეტი; 10 - გამოსატვირთი ბუნკერი; 11 - ლითონური გარსაცმი; 12 - აირის (CI2 ან Ar) მიმწოდებელი ფურმები; 13-16 ქლორის გასანეიტრალებელი სისტემა; 17 - 30% NaOH წყალხსნარის ბალონი

 

დამუშავებულია მაღალენერგეტიკული ტიპის წისქვილში, მექანიკური ლეგირებით, დისპერსიულად განმტკიცებული ფხვნილოვანი კომპოზიციური მასალების (NiCr-ZrO2/Y2O3;NiCr-La2O3; TiC-WC-NiCr; Co-Ni-Cr; Ti-Ni-Co; NiAI-TiB2 და სხვა) მიღების პროცესები. მიღებული ფხვნილების მატრიცაში თანაბრადაა განაწილებული განმამტკიცებელი ნაერთების ულტრადისპერსული ან ნანოგანზომილების ნაწილაკები, რაც მკვეთრად ზრდის მათ სიმტკიცეს.

 

ინსტიტუტს გააჩნია არასტანდარტული, მაღალი სიჩქარით მბრუნავი, უნიკალური კონსტრუქციის მაგნიტურ-ჭავლური წისქვილი, სადაც შესაძლებელია ლითონური და კერამიკული ფხვნილების ღრმა მექანიკური დისპერგირებით (არა უმეტეს 5 მკმ) B4C, TiNi, TiC, NiAI, WC-Co და სხვა ამ ტიპის ფხვნილების მიღება.

ატრიტორული ტიპის მაღალენერგეტიკული წისქვილი მასალის დისპერგირების მაგნიტურნაკადიანი წისქვილი

 

ინსტიტუტში დამუშავებული ტექნოლოგიების კომერციულ ინტერესს განსაზღვრავს:

  • ლითონკერამიკულ კომპოზიციებში კერამიკის აბრაზიული, მხურვალმტკიცე, კოროზია და ცვეთამედეგი თვისებების ეფექტური შეჯერება პლასტიურობასა და დარტყმით სიბლანტესთან. მიღებული კომპაქტური ნაკეთობის პარამეტრებია: 
  • არსებულთან შედარებით თვისობრივად უკეთესი ახალი თაობის ნაკეთობების: საჭრისების, თვალაკების, ნავთობსადენი ჩამკეტების, წყლის ჭავლით ჭრის საქშენების, მაღალი წნევის კომპრესირებისათვის ლილვების და სხვა ნაკეთობების დამზადება;
  • ტექნოლოგიური ციკლის შედარებითი სიმარტივე, უნარჩენო ტექნოლოგიისა და ეკოლოგიური საკითხების უზრუნველყოფა; ენერგო დანახარჯების 30-40%-ით შემცირება;
  • მიღებული ფხვნილებიდან დამზადებული შეცხობილი და ფხვნილგულა ელექტროდების გამოყენებით - ელექტრო ნაპერწკლური ლეგირებით, აირ-რკალური და პლაზმური დანაფარებით, მანქანათმშენებლობის, საავაციო და მეტალურგილ ქარხნებში, ნავთობგადასამუშავებელ და სამთო-გამამდიდრებელ საწარმოებში, საიუველირო და ინდივიდუალური შრომის ობიექტებზე გამოყენებული სპეციალური დანიშნულების და ფართო მოხმარების დეტალების ზედაპირების განმტკიცება, აღდგენა-განახლება.

 

თვითგავრცელებადი მაღალტემპერატურული სინთეზი

კომპოზიციური მასლების მიღების მეორე, ალტერნატული მეთოდი ემყარება თვითგავრცელებადი მაღალტემპერატურული სინთეზის ტექნოლოგიას. ამ მიმართულებით ჩვენს ინსტიტუტში მიღებული შედეგები ჭეშმარიტედ საჩინოა და ისინი ამ სფეროში მოღვაწე მსოფლიოს ლიდერი მეცნიერული სკოლების შედეგების გვერდით მოიხსენიება. მაგრამ ვიდრე მიღებულ შედეგებს განვიხილავთ გვინდა მცირე განმარტება გავაკეთოთ თვით პროცესის არსზე.

 

ქიმიური მოვლენა - თვითგავრცელებადი მაღალტემპერატურული სინთეზი, როგორც აღმოჩენა, ფართო მეცნიერული წრეებისათვის 1978 წელს გახდა ცნობილი. ამ აღმოჩენამ იმთავითვე მიიპყრო ჩვენი ინსტიტუტის ყურადღება, ვინაიდან ნათელი გახდა, რომ ამ მეთოდით შესაძლებელია მასალათმცოდნეობის მრავალი ადრე გადაუჭრელი პრობლემის მოგვარება. უმალ დაამყარდა მეცნიერული კავშირი პროფესორ ა.მერჟანოვთან (აკადემიკოსი ა.მერჟანოვი სტრუქტურული მაკროკინეტიკისა და მასალათმცოდნეობის ინსტიტუტის დირექტორი გახლდათ 2005 წლამდე), რომელიც იმხანად დახურულ ქალაქ ჩერნოგოლოვკაში, ქიმიური ფიზიკის ინსტიტუტში, ამ მიმართულებას ხელმძღვანელობდა. ჩვენმა თანამშრომლობამ უთუოდ მნიშვნელოვანი გავლენა იქონია თვითგავრცელებადი მაღალტემპერატურული სინთეზის აღმავლობაზე. თუ დღეს ამ მიმართულებას ფართო ტექნოლოგიური გამოყენება გააჩნია და მისი მეშვეობით მრავალი ახალი ნაერთია სინთეზირებული, აქ, უდავოდ, ჩვენი ინსტიტუტის დამსახურებაცაა, რაც არაერთგზის აღინიშნა კიდეც საჟურნალო პუბლიკაციებში, მონოგრაფიებსა და კონფერენციების მასალებში.

 

ინსტიტუტში ფართო ფრონტით დაიწყო გამოკვლევები თვითგავრცელებადი მაღალტემპერატურული სინთეზის სფეროში. მოკლე დროში სინთეზირებულ იქნა სრულიად ახალი სალი შენადნობები, ლითონური და მაღალტემპერატურული კერამიკული ზეგამტარი მასალები, ბორის კარბიდი, ბორის ნიტრიდი, სილიციუმის კარბიდი და სხვა.

 

ინსტიტუტში პირველად შემუშავდა სალი შენადნობების ახალი ჯგუფი, რომელშიც სალ ფაზად ბორიდები გვევლინება, ხოლო შემკვრელად - ბორიდის წარმომქმნელი ლითონი. ამ მეთოდით მიღებული საჭრისები, ადიდვის თვალაკები, შტამპები, მიმმართველები და სხვა ნაკეთობანი მაღალი ტექნოლოგიური თვისებებით ხასიათდება. ეს ტექნოლოგიები ჩანერგილია იჟევსკის მეტალურგიულ, ნიჟნი-ნოვგოროდის საავიაციო, ქუთაისის საავტომობილო და ზესტაფონის კაბელების ქარხნებში.

 

ამ მიმართულებას მიეძღვნა ინსტიტუტის თანამშრომლის, გიორგი თავაძის და მისი ამერიკელი კოლეგის, ალექსანდრე შტეინბერგის ერთობლივი მონოგრაფია: „თვითგავრცელებადი მაღალტემპერატურული სინთეზის მეთოდით სპეციალური მასალების მიღება“, რომელიც ამერიკაში ინგლისურ ენაზე გამოსცა ცნობილმა გამომცემლობამ „შპრინგერ“-მა.

 

აკადემიკოსები: ალექსანდრე მერჟანოვი, ვატოლინი, ფერდინანდ თავაძე, პროფესორები: ინა ბოროვინსკაია, თენგიზ სიგუა, ჯუმბერ ხანთაძე და გური ცაგარეიშვილი ჯვრის უღელტეხილზე

 

აუცილებელია აღინიშნოს კომპოზიციური საჯავშნე და საკონსტრუქციო კერამიკული მასალების მიღების ტექნოლოგია. ბორის კარბიდის, კორუნდის, ტიტანის ბორიდის, დიბორიდის და სხვა ნაერთთა ერთობლივი სინთეზის პირობებში მიღებული რთული ფაზური შემადგენლობის კერამიკული მასალები. ისინი გამოირჩევიან მაღალი პლასტიკური თვისებებით, ბზარმედეგობით, სისალით, ტექნოლოგიურობითა და ეკონომიურობით. კერამიკული საჯავშნე მასალა ”თორი” ბალისტიკური მდგრადობით აღემატება ყველაზე ცნობილ საჯავშნე მასალას - ბორის კარბიდს, ხოლო ტექნოლოგიურობითა და ეკონომიურობით - კორუნდს. აქ ეკონომიურობა შემთხვევით არაა ნახსენები. არმიის თანამედროვე ჯავშანჟილეტებით აღჭურვა დიდი რაოდენობით კერამიკული ფილების დამზადებას მოითხოვს. მათი ჩვეული ტექნოლოგიით მიღება საკმაოდ დიდ ხარჯებთანაა დაკავშირებული, ხოლო თვითგავრცელებადი მაღალტემპერატურული სინთეზი კი ამ ხარჯებს მნიშვნელოვნად ამცირებს.

 

კომპოზიციური კერამიკული ელემენტებისაგან დამზადებულმა ჯავშანბლოკებმა წარმატებით გაიარა ტესტირება გერმანიაში, საფრანგეთში, ისრაელსა და აშშ-ში. აქვე უნდა აღინიშნოს, რომ ჩვენს ინსტიტუტში წარმოებული ჯავშანბლოკების სრულყოფილების ხარისხი სისტემატურად მოწმდებოდა თავდაცვის სამინისტროს პოლიგონზე. ინსტიტუტში დამუშავებული ქართული ჯავშანჩაფხუტისა და ჯავშანჟილეტის ტექნოლოგიის მეცნიერულ საფუძვლებზე დაყრდნობით სსსტც „დელტაში“ დამზადდა რეალური ნიმუშები, რომელთა პრეზენტაცია და გამოცდა წარმატებით ჩატარდა 2014 წელს.

 

მნიშვნელოვანი შედეგებით აღინიშნა გამოკვლევები მრავალფუნქციური ლითონკერამიკული მასალების სფეროშიც. ენერგოდამზოგი და ეკოლოგიურად სუფთა თვითგავრცელებადი მაღალტემპერატურული სინთეზის ტექნოლოგიით მიღებულია უნიკალური თვისებების მქონე მასალები კარბო - ნიტრიდ - ბორიდების ფუძეზე. მათი მაღალი სისალე, ცვეთამედეგობა და სიმტკიცის ზღვარი კუმშვაზე, საკმად მაღალ დარტყმით სიბლანტესთან ერთად, საშუალებას იძლევა ვაწარმოოთ სამოქალაქო და თავდაცვითი დანიშნულების გრადიენტული ლითონკერამიკული მასალები. აქვე უნდა აღვნიშნოთ, რომ ფუნქციონალურგრადიენტული კომპოზიციური მასალების მიღების მიმართულებით სამუშაოები მიმდინარეობს აშშ-ში, იაპონიაში და საქართველოში ფერდინანდ თავაძის მეტალურგიისა და მასალათმცოდნეობის ინსტიტუტში.

 

ინსტიტუტში დაპროექტებული და აგებულია სპეციალური ორიგინალური მოწყობილობადანადგარები თმს პროცესის ატმოსფერულ პირობებში (ა), მაღალი წნევის რეაქტორებში (ბ), ცენტრიდანული ძალების ველში (გ) და დაწნეხვის პირობებში ჩასატარებლად (დ).

 

ინსტიტუტში შემუშავებული თბური აფეთქების რეჟიმში თმს ტექნოლოგიით მიღებულია ინტერმეტალიდების უნიკალური თვისებების მქონე ერთფაზიანი ნაერთები, მათ შორის ნანოსტრუქტურულ მდგომარეობაშიც. აღსანიშნავია რომ, არსებული ტექნოლოგიებით მსგავსი პროდუქტების მიღება შეუძლებელია. ადრე აღწერილ საჯავშნე მასალების („თორი“) გამოკვლევისათვის 1998 წელს მეცნიერთა ჯგუფს (გ.თავაძე, ო.ოქროსცვარიძე, ა.ხვადაგიანი, დ.სახვაძე) ქვეყნის თავდაცვისუნარიანობის განმტკიცების საქმეში შეტანილი განსაკუთრებული წვლილისათვის საქართველოს სახელმწიფო პრემია მიენიჭათ, ხოლო მეცნიერთა ჯგუფს (გ.ონიაშვილი, ზ.ასლამაზაშვილი, გ.ზახაროვი) მრავალფუნქციური ლითონკერამიკული მასალების სფეროში შესრულებულ მეცნიერული სამუშაოებისთვის – 2010 წელს საქართველოს ეროვნული პრემია. ნაშრომთა ციკლისათვის ტიტან-ალუმინის სისტემაში ერთფაზიანი ნანოსტრუქტურული მასალების სინთეზი მეცნიერებს გ.თავაძეს, გ.ონიაშვილს, ზ.ასალამაზაშვილს და გ.ზახაროვს 2013 წელს მიენიჭათ გ.ნიკოლაძის პრემია. თვითგავრცელებადი მაღალტემპერატურული სინთეზის საერთაშორისო ასოციაციის მონაცემების თანახმად გ.თავაძე და გ.ონიაშვილი ამ დარგის მსოფლიო ლიდერებს შორის მოიხსენებიან. ზემოთაღნიშნული მეცნიერული კვლევების შედეგების პრაქტიკული რეალიზაცია მოხერხდა მხოლოდ საქართველოს თავდაცვის სამინისტროსა და მასში შემავალი სახელმწიფო სამხედრო სამეცნიერო-ტექნიკური ცენტრი (სსსტც) „დელტა“-ს დაინტერესების შემდეგ, ანუ სახელმწიფოს ხელშეწყობით.

 

* * *

განხილული მასალა მკითხველს ადვილად მიანიშნებს, რომ ხშირად იქნა ნახსენები ბორი და ბორშემცველი მასალები _ ბორიდები, დიბორიდები, ბორის კარბიდი, ბორის ნიტრიდი და სხვ. ეს შემთხვევითი არაა. ბორი წარმოქმნის მეტად საინტერესო ნაერთების კლასს ნახშირბადთან, აზოტთან, ლითონებთან, წყალბადთან, ჰალოგენებთან, ჟანგბადთან. ბორი, პერიოდული სისტემის მეხუთე ელემენტი, სუფთა სახით ჯერ კიდევ გეი-ლუსაკმა მიიღო 1808 წელს, მაგრამ ბორის მეორე "სიცოცხლე" მისი უნიკალური თვისებების აღმოჩენის შემდეგ დაიწყო, რაშიც ჩვენს ინსტიტუტსაც ღირსეული წვლილი აქვს შეტანილი. როგორც ზემოთ ავღნიშნეთ ინსტიტუტში დამუშავებული რადიაციამედეგი ბორის კონტეინერების წარმოების ტექნოლოგია მასშტაბურად განვითარდა ხარკოვის ფიზიკო-ტექნიკურ ინსტიტუტში.

 

ამ კლასის მასალების მიღება-შესწავლის პროცესი დღესაც გრძელდება. ამჟამად დამუშავების სტადიაშია ნანოსტრუქტურული ბორის ნიტრიდის მიღების ენერგოდამზოგავი ტექნოლოგია, მიმდინარეობს სპილენძისა და რკინის ფუძეზე ბორის ნიტრიდის შემცველი ცვეთამედეგი კომპოზიციური მასალების მიღება. მათი გამოყენების სფეროები დგინდება მანქანათა მექანიკის ინსტიტუტთან თანამშრომლობის პირობებში. კვლევების შედეგად მიღებულია სრულიად ახალი ტიპის ცვეთამედეგი კომპოზიციური მასალა. პრობლემის აქტუალობის დემონსტრაციისათვის დავძენთ, რომ ხახუნის დაძლევაზე იხარჯება მსოფლიოში წარმოებული ენერგიის 30-40%, ხოლო ექსპლუატაციაში მყოფი მანქანების 85-90% მწყობრიდან გამოდის ხახუნის შედეგად დეტალების ცვეთის გამო.

 

მასალათმცოდნეობის პროფილის ამჟამად მიმდინარე სამუშაოებიდან აღნიშვნის ღირსია კიდევ ერთი ახალი მიმართულება, რომელიც გულისხმობს: ერთ შემთხვევაში თვითგავრცელებადი მაღალტემპერატურული სინთეზის ტექნოლოგიისა და აფეთქების ფიზიკის სიმბიოზს (სამუშაო სრულდება სამთო მექანიკის ინსტიტუტთან ერთად), ხოლო მეორე შემთხვევაში ელექტროგლინვასთან სიმბიოზს, რაც დიდ პერსპექტივებს სახავს ზეახალი მასალების მიღების თვალსაზრისით.

 

მეტალურგიული პროფილის სამუშაოები

ინსტიტუტში შესრულებული სამუშაოებიდან უდიდესი მნიშვნელობა ენიჭება ბუნებრივი რესურსების რაციონალურად გამოყენებას. ამ მიმართულების ძირითად ამოცანას წარმოადგენს მადნებიდან ლითონების პირველადი ამოღების ფიზიკურ-ქიმიური საფუძვლების შესწავლა, მადნური და არამადნური მასალების მეტალურგიული შეფასება, საცდელი დნობების ჩატარება, გადამუშავების ტექნოლოგიური სქემის დაზუსტება, მისი ტექნიკურ-ეკონომიკური ანალიზი და საერთოდ ინვესტორისათვის მიმზიდველი ფონის შექმნა. განსაკუთრებული ყურადღება ექცევა მიმდინარე მოპოვებისა და პერსპექტიული დამუშავების უბნებში (თერჯოლის, შქმერის და სხვა) მოპოვებული მანგანუმის ნედლეულის ელექტრომეტალურგიული გადამუშავებისადმი მომზადების უფრო სრულყოფილი და ეფექტური ხერხების დამუშავებას და ჩანერგვას, სანედლეულო ბაზისა და მეტალურგიული სიმძლავრეების რაციონალურად და ეფექტურად გამოყენების მიზნით. გარემოზე წარმოების ნარჩენების მავნე ზემოქმედების მკვეთრად შემცირებას.

 

* * *

მადნიდან ლითონის მიღება თვითმიზანი არ არის, ეს მეტალურგიული პროცესის მხოლოდ ერთი, საწყისი ეტაპია, რომელიც მთავრდება ლითონის ნაკეთობის დამზადებით. ამისათვის მრავალი მეთოდი გამოიყენება. გლინვით ღებულობენ სხვადასხვა პროფილის ნაკეთობას _ შველერს, კუთხოვანას, მილს, ფურცელს, არმატურას და ა.შ. ასეთი მეტალურგიული პროდუქტით შენდება სახლები, ხიდები, გვირაბები, აირ და ნავთობ გადამცემი მაგისტრალები, საავტომობილო გზები, რკინიგზა, მაღალი ძაბვის ანძები და საერთოდ ყველაფერი ჩვენს ირგვლივ. მეტად გავრცელებულია ჭედვის პროცესი, როცა გავარვარებულ ლითონს მექანიკური ზემოქმედებით დარტყმების რეჟიმში სასურველ ფორმას აძლევენ. მანქანა-იარაღების დიდი ნაწილი ამ მეთოდით მზადდება. ლითონის ფურცლისაგან ნაკეთობის, მაგალითად, ავტომობილის ძარის დამზადებაც, რასაც ტვიფრვა ეწოდება, მეტალურგიის სფეროს მიეკუთვნება. ყველა აღნიშნული ტექნოლოგიური პროცესი ერთი კრებსითი სახელით მოიხსენება - ლითონების წნევით დამუშავება.

 

ლითონთა წნევით დამუშავების საქმეს ჯერ კიდევ 1938 წელს მიუძღვნა სახელმძღვანელო ქართულ ენაზე, ქართული ტექნიკური აზროვნების პატრიარქმა, საქართველოს მეცნიერებათა აკადემიის წევრ-კორესპოვდენტმა გიორგი გედევანიშვილმა. სახელმძღვანელო განკუთვნილი იყო სამანქანათმშენებლო დარგის სტუდენტებისა და ინჟინრებისათვის. სახელმძღვანელოში დიდი ადგილი აქვს დათმობილი ჭედვის თეორიასა და პრაქტიკას, დაწვრილებითაა განხილული უქცევი დეფორმაციის ფიზიკური არსი. წიგნი შეიცავს ჭედვის, გლინვის, თრევისა და გამოწნევის პროცესებისათვის საჭირო აპარატურის აღწერილობას. გიორგი გედევანიშვილსვე ეკუთვნის ასევე პირველი ქართული სახელმძღვანელო ლითონთა შედუღების დარგშიც.

 

გ.გედევანიშვილი ძირითადად მოღვაწეობდა საქართველოს პოლიტექნიკურ ინსტიტუტში, მაგრამ დღიდან მეტალურგიის ინსტიტუტის დაარსებისა თავის იდეებს ნერგავდა ინსტიტუტშიც და აქაც ბევრი მიმდევარი და მოწაფე გაიჩინა: ა.ნოზაძე, ლ.ოკლეი, ა.ვაშაკიძე ლითონების წნევით დამუშავების მიმართულებით და პ. ნაფეტვარიძე ლითონების შედუღების დარგში.

 

პროფესორები ფერდინანდ თავაძე და გიორგი გედევანიშვილი

 

განსაკუთრებით აღნიშვნის ღირსია ლითონების წნევით დამუშავების მიმართულებით ინსტიტუტის სამეცნიერო ტექნიკური კავშირები რუსთავის მეტალურგიულ ქარხანასთან. როგორც ცნობილია, რუსთავის მეტალურგიული ქარხნის ძირითად პროდუქციას წარმოადგენს ფართო ნომენკლატურის უნაკერო მილები. მათი ხარისხის ამაღლების მიზნით ჩატარდა ფუნდამეტური კვლევები, რომელმაც მოიცვა მილების წარმოების სრული ტექნოლოგიური ციკლი მარტენის ღუმელში ფოლადის დნობა-ჩამოსხმიდან მზა პროდუქციამდე, ანუ სხმულიდან მილამდე. ამისათვის შეიქმნა მეტალურგიული წარმოების, როგორც არასტაციონალური ობიექტის, მათემატიკური მოდელი, რომელშიც შეყვანილ იქნა სამილე ფოლადის დნობის, ჩამოსხმის და გლინვის 35 ტენოლოგიური პარამეტრი. მაღალი საიმედოობით დადგინდა, რომ მაღალხარისხოვანი პროდუქციის მისაღებად მთელი პროცესის მართვა შესაძლებელია 4 ძირითადი პარამეტრის მართვის საშუალებით.

 

სამუშაო წარმატებულად ჩაინერგა რუსთავის, დონეცკისა და კრივოი როგის მეტალურგიულ ქარხნებში.

 

ინსტიტუტში ჩატარებული თეორიული და ექსპერიმენტული კვლევის შედეგად რუსთავის მეტალურგიულ ქარხანაში დაინერგა პროფილური (მართკუთხა) მილების წარმოება. ასევე ინსტიტუტში ჩატარდა ხაზობრივი წვრილსორტული დგან 500/320 კომპლექსური, თეორიული და ექსპერიმენტული გამოკვლევა, რომელიც საფუძვლად დაედო წვრილსორტული საამქროს რეკონსტრუქციას.

 

წნევით დამუშავების პრობლემას მიეძღვნა ლაბორატორიის თანამშრომელთა მიერ გამოცემული მონოგრაფიები:

 

1. Б.М.Илюкович, Б.С.Баакашвили, Р.В.Бединеишвили -Теоретические основы обработки металлов давлением. Тбилиси, Изд-во «Сабчота Сакартвело», 1979;

2. А.П.Чекмарев, Р.А.Машковцев, А.Д.Нозадзе, О.П.Носенко, Ш.Д.Рамишвили - Производство трубной заготовки. М, Изд-во «Металлургия», 1970;

3. А.Д.Нозадзе - Теоретические основы процесса прокатки крупносортных профилей. Тбилиси, Изд-во «Мецниереба», 1983;

4. А.Д.Нозадзе, А.Н.Кириченко, Д.М.Харадзе - Теория и технология непрерывной прокатки профильных труб. Изд-во Тбилисского универститета, 1989; 5. Л.Н.Оклей - Качество горячекатанных труб. М, Изд-во «Металлургия», 1986;

6. Ш.Д.Рамишвили - Непрерывное литье полых чугунных заготовок. Тбилиси, Изд-во «Мецниереба», 1985;

7. А.С.Вашакидзе - Деформация металла и контактные напряжения при прокатке в калибрах. Тбилиси, Изд-во «Мецниереба», 1985.

 

ინსტიტუტში წნევითი დამუშავების მიმართულებით მიმდინარეობს კვლევები ჰეტეროგენული და ფენოვანი აგებულების მაღალი საექსპლოატაციო თვისებების და ზუსტი გეომეტრიული ზომების მქონე საჯავშნე ფილების (სისქე 4 - 12მმ, სიგანე 400 მმ-მდე) მისაღებად. მეტალოკერამიკული და ლითონური ფენებისაგან შედგენილი ფილის მისაღებად დამუშავდა და დამზადდა დანადგარი “დგან დუო 150” ბაზაზე. დანაგარი მოიცავს 100კვტ სიმძლავრის ტრანსფორმატორს ტერისტორული მართვით, რომელიც უზრუნველყოფს მახურებელი დენის მდორე მართვას 0 - 25 კილო ამპერის დიაპაზონში. ამ ტექნოლოგიურ პროცესს გაეწევა რეკომენდაცია საწარმოო პირობებში (ტრიო-350-ზე) დანერგვისათვის. ხოლო ინსტიტუტი უზრუნველყოფს ინდივიდუალური დაცვის 3-6 მმ სისქისა და ტექნიკის დაცვის 4მმ - 12მმმდე სისქის და 150მმ სიგანის ჯავშანფილების წარმოებას. აქვე აღსანიშნავია, რომ თვითგავრცელებადი მაღალტემპერატურული სინთეზისა და ელექტროგლინვის შერწყმის შედეგად მიღებული მეტალოკერამიკული ჯავშანფილები პრაქტიკულ გამოყენებას ჰპოვებს ინდივიდუალური დაცვის, საბანკო, საპოლიციო, სხვა სპეციალური დანიშნულების საცავების, სეიფების დასაცავად. ზემოაღნიშნული სამუშაო სრულდება, წულუკიძის სამთო საქმის ინსტიტუტთან კოოპერაციაში.

 

 

ელექტროგლივის სისტემა დგან “დუო 150”- ელექტროკონტაქტური მექანიზმი

 

ინსტიტუტში წლების განმავლობაში დაგროვილი გამოცდილების საფუძველზე რუსთავის მეტალურგიულ ქარხანასთან ერთად დამუშავდა საჩამოსხმო-საგლინავი დანადგარის კონსტრუქცია და დამზადდა საცდელი მანქანა, რომელიც ინსტიტუტშია დამონტაჟებული. ინტენსიური კვლევების საფუძველზე დაიხვეწა მანქანის კონსტრუქცია და ათვისებულ იქნა 8-10მმ სისქის ალუმინის ფურცლების წარმოება. აღნიშნული ინოვაციური მეთოდი წარმოადგენს ჩამოსხმისა და გლინვის პროცესის სიმბიოზს. იგი 6-7-ჯერ ამცირებს ენერგოდანახარჯებს, 60-70% ძვირადღირებულ მოწყობილობა-დანადგარების რაოდენობას და ზოგადად მეტად დადებითად აისახება კაპიტალურ დანახარჯებზე.

 

* * * 

ინსტიტუტის მეტალურგიული პროფილის კიდევ ერთ უმნიშვნელოვანეს მიმართულებას წარმოადგენს სამრეწველო ნარჩენების უტილიზაცია-რეციკლირების ეკოლოგიურად უსაფრთხო ტექნოლოგიების დამუშავება. ეს გულისხმობს:

  • ლითონებისა და მათი ნაერთების შემცველი საწარმოო ნარჩენების და ტექნოგენური რესურსების (მეორადი წიაღისეული) გადამუშავებას;
  • ნარჩენებიდან ლითონების ბიოტექნოლოგიური ექსტრაციის ტექნოლოგიებით ამოღებას;
  • ფიტორემედიაციის მეთოდებით დაბიძნურებული გარემოს გაჯანსაღებას და მავნე ნარჩენების გაუვნებელყოფას.

ამ პრობლემებით დასაქმებული თანამშრომლები გაერთიანდნენ და გააძლიერეს ისეთი პერსპექტიული მეცნიერული მიმართულება, რომელიც ერთის მხრივ ტყიბულის ტექნოგენური ნარჩენების გადამუშავებას ეხება, ხოლო მეორეს მხრივ „მზიური“ სილიციუმის წარმოებას. ეს ორი ტექნოლოგიური პროცესი საერთო ტექნოლოგიით _ კარბომადანთერმული აღდგენის პროცესით სრულდება და, სათანადოდ, ერთ მეტალურგიულ აგრეგატში ხორციელდება. საქმე იმაშია, რომ ტყიბულის ტერიტორიაზე ათეული წლების განმავლობაში დაგროვილია ქვანახშირის მოპოვების მილიონობით ტონა ტექნოგენური ნარჩენი, რომლის რაოდენობა საბადოს ექსპლუატაციასთან ერთად დღითი-დღე იზრდება. ნარჩენების მთები ასეულობით ჰექტარ სასოფლო-სამეურნეო დანიშნულების ფართობზეა მიმობნეული და ეკოლოგიურ ვითარებას ამძიმებს რეგიონში. ეს ნარჩენები დიდი რაოდენობით კაჟმიწასა და ალუმინის ჟანგს შეიცავს.

 

ინსტიტუტის, ჯერ კიდევ პირველი თაობის მეტალურგებმა (გ.მიქელაძე, მ.კეკელიძე, ო.ლოლაძე) დაადგინეს ამ ნარჩენების გადამუშავების შედეგად რკინა-სილიციუმ-ალუმინის შენადნის მიღების შესაძლებლობა, რომელსაც ფოლადის წარმოებაში ექნებოდა გამოყენება განმჟანგველის სახით. მაგრამ საბჭოთა პერიოდში ამ პრობლემას არ მიექცა სათანადო ყურადღება. ამჟამად საკითხის აქტუალურობის გამო ინსტიტუტი დაუბრუნდა ამ პრობლემას: შესრულებულია სამეცნიერო-კვლევითი სამუშაო, რომლის მიზანია ტყიბულის საბადოს ქვანახშირის მოპოვების ნარჩენების, ნახშირიანი ფიქლებისა და თბოელექტროსადგურის წიდანაცრული ნარჩენების ბაზაზე რკინა-ალუმინ-სილიციუმის შემცველი კომპლექსური შენადნობების რესურს- და ენერგოდამზოგი ტექნოლოგიის კვლევა და დამუშავება. გაკეთებულია დასკვნები ჩამოთვლილი მასალების მეტალურგიული მრეწველობისათვის ძალზე ფასეული კომპლექსური შენადნობის- ფეროსილიკოალუმინის წარმოებისათვის გამოყენების შესაძლებლობის შესახებ.

 

ამ პრობლემასთან კომპლექსში განიხილება ე.წ. მზიური სილიციუმის წარმოებაც. მზის ენერგიის გამოყენების აქტუალიზაციამ მკვეთრად გაზარდა მოთხოვნილება ფოტოელემენტების მოდულების წარმოებაზე, სადაც მუშა ელემენტად ძირითადად გამოიყენება „მზიურ“ სილიციუმად წოდებული სილიციუმის ფირფიტები. გამოთვლილია, რომ 1 კგ. სილიციუმის მზის ელემენტი 30 წლის განმავლობაში გამოიმუშავებს 300 მგვტსაათ ელექტროენერგიას, რაც 75 ტ ნავთობის ექვივალენტურია. პროგნოზების მიხედვით მზის ენერგეტიკის წილი მსოფლიო ენერგომოხმარებაში ყოველწლიურად გაიზრდება და 2050 წლისათვის მიაღწევს 50%-ს, ზოგიერთ ქვეყნებში კი 60%-საც.

 

ამგვარად, სამუშაო ითვალისწინებს ტყიბულში პლაზმური ტიპის კარბო მადანთერმული ღუმელის აშენებას, რაც შესაძლებელს გახდის ტყიბულის ნარჩენების გადაამუშავებას რკინასილიკო- ალუმინის მიღების მიზნით და პერიოდულად მოხდება ტექნიკური სისუფთავის სილიციუმის გამოდნობა „მზიური“ სილიციუმის მისაღებად.

 

* * *

ინსტიტუტის თანამშრომლები ფართოდ იყვნენ ჩართულნი ტექნიკური უნივერსიტეტის სასწავლო პროცესში, მათ არაერთი სახელმძღვანელო აქვთ დაწერილი მეტალურგებისათვის.

1. ა.ნოზაძე, ა.თუთბერიძე. ლითონების წნევით დამუშავების თეორია. თბილისი, 1987.

2. ა.თუთბერიძე. მილების გლინვის თეორია. თბილისი, 1989.

3. ა.თუთბერიძე. ფერადი ლითონებისა და მათი შენადნობების გლინვა. ტექნიკური უნივერსიტეტი, 2003.

4. ა.ნოზაძე, თ.ნამიჩეიშვილი, ა.კოსტავა. პლასტიურობის თეორია. თბილისი, 1989.

5. ი.ბარათაშვილი, ა.გაბისიანი, გ.ლომთათიძე, ბ.მირიანაშვილი, გ.ქაშაკაშვილი, ი.ქაშაკაშვილი. ფოლადის მეტალურგია. “მეცნიერება”, 2002.

6. ო.შურაძე. ფიზიკურ-ქიმიური სისტემების წონასწორული მდგომარეობის ცვლადი პარამეტრები. თბილისი, გამომცემლობა “საუნჯე”, 2010;

7. ო.შურაძე. დიურომეტრია. თბილისი, გამომცემლობა “საუნჯე”, 2010;

8. ო.შურაძე. ლითონური მასალების მექანიკური თვისებების მახასიათებლები და მათი განსაზღვრის მეთოდები. თბილისი, გამომცემლობა “საუნჯე”, 2014.

 

ლექსიკოგრაფული საქმიანობა

ინსტიტუტში მომზადდა და 1993წ გამოიცა ლითონმცოდნეობისა და ლითონთა თერმული დამუშავების ტერმინოლოგიის განმარტებითი ლექსიკონი ქართულ-რუსულ-ინგლისურგერმანულ- ფრანგული.

 

1999-2000წ.წ. გამოიცა მეტალურგიის ტერმინოლოგიური ლექსიკონი ქართულ-რუსულინგლისურ- გერმანულ-ფრანგული.

 

2008წ. გამოიცა არაორგანული მასალათმცოდნეობისა და მეტალურგიის ტერმინთა განმატებითი ლექსიკონი. ქართულ-რუსულ-ინგლისური, რომელსაც ნორმატიულის სტატუსი აქვს მინიჭებული.

 

ლექსიკონების შემდგენელს, ო.შურაძეს 1996წ მიენიჭა საქ. მეცნიერებათა აკადემიის გიორგი ნიკოლაძის სახელობის პრემია.

 

უკანასკნელ წლებში ინსტიტუტის შესამჩნევი გააქტიურება აისახა საგამომცემლო საქმიანობაზეც. ბოლო წლებში დასტამბულია 7 წიგნი, მათ შორის 3 მონოგრაფია, 3 სახელმძღვანელო და 1 ქართულ-ინგლისურ-რუსული განმარტებითი ლექსიკონი მეტალურგიასა და მასალათმცოდნეობის დარგში. 2009 წელს ადგილობრივ და უცხოურ ჟურნალებში გამოქვეყნებულია 40 სტატია და მათი რიცხვი ყოველწლიურად იზრდება. საგრძნობლად გაიზარდა ინსტიტუტის აქტიურობა საერთაშორისო სამეცნიერო ფორუმებში: ინსტიტუტის თანამშრომლებმა მონაწილეობა მიიღეს საერთაშორისო კონფერენციებში: სომხეთში, აზერბეიჯანში, რუსეთში, უკრაინაში, თურქმენეთში, საფრანგეთში, საბერძნეთში, თურქეთში, იტალიაში, გერმანიაში, ავსტრიაში, აშშ-ში, პოლონეთსა და მექსიკაში.

 

ინსტიტუტმა აღადგინა გაწყვეტილი სამეცნიერო კავშირები უკრაინის, რუსეთის ფედერაციის და ამიერკავკასიის რესპუბლიკების სამეცნიერო დაწესებულებებთან, დაამყარა საქმიანი ურთიერთობები შეერთებული შტატების, დიდი ბრიტანეთის, ისრაელის, თურქეთის სამეცნიერო ცენტრებთან. ამჟამად, ინსტიტუტს პარტნიორული ურთიერთობები გააჩნია უკრაინის მეცნიერებათა ეროვნული აკადემიის ევგენი პატონის სახელობის შედუღების ინსტიტუტთან, ივანე ფრანცევიჩის სახელობის მასლათმცოდნეობის პრობლემების ინსტიტუტთან, დნეპროპეტროვსკის მეტალურგიის აკადემიასთან, ისრაელის ხაიფას ტექნოლოგიურ უნივერსიტეტთან (ტექნიონი), ამერიკის შეერთებული შტატების ბერკლის საინჟინრო ქიმიისა და მასალათმცოდნეობის ცენტრთან და სტამბოლის ტექნიკური უნივერსიტეტის მასალათმცოდნეობისა და წარმოების ტექნოლოგიების კვლევით ცენტრთან.